Урок-лекция по теме: "Генная инженерия"
Цели:
- сформировать у учащихся знания о генной инженерии, познакомить со стадиями метода рекомбинантных плазмид: созданием вектора, трaнcформацией, скринингом; с задачами генной инженерии и значением для человека, растений, животных;
- продолжить формирование умений работать с текстом учебника и выделять главное, вести грамотно и аккуратно записи со слов учителя, работать с тестами, дополнительной литературой.
Оборудование: рисованная таблица “Стадии метода рекомбинативных плазмид”, тесты.
Ход урока
I. Организационный момент.
II. Подготовка к восприятию нового материала.
- Фронтальная беседа.
- Что называется геном?
- В виде чего записана информация о белках? Обо всех белках организма?
- Почему именно о белках?
- Одинаковые ли белки образуются у различных организмов?
- Можно ли утверждать, что белки определяют видовую специфичность?
Проблемный вопрос. Как вы думаете, может ли какой-нибудь другой организм, например, бактерия, синтезировать белок человеческого организма?
III. Изучение нового материала.
Сегодня на уроке мы познакомимся с методами генной инженерии, которые позволяют бактериальным клеткам синтезировать “человеческий” белок, подробно остановимся на стадиях одного из методов - рекомбинативных плазмид,чтобы понять сущность этого процесса, поговорим о значении генной инженерии. План нашей лекции на доске. По ходу изучения вопросов, делайте в своих тетрадях соответствующие записи.
План лекции (на доске).
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
2. История генной инженерии.
3. Метод реконструирования и переноса рекомбинантных плазмид. Стадии метода.
А) Создание вектора.
1. Рестрикция.
2. Лигирование.
Б) Tрaнcформация.
В) Скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Слово учителя.
1. Генная инженерия. Цели генной инженерии.
Генная инженерия – это совокупность методов, позволяющих посредством операций in vitro (в пробирке, вне организма), переносить генетическую информацию из одного организма в другой. Цель генной инженерии в получении клеток (в первую очередь бактериальных), способных в промышленных масштабах наpaбатывать некоторые “человеческие” белки; в возможности преодолевать межвидовые барьеры и передавать отдельные наследственные признаки одних организмов другим (использование в селекции растений, животных).
2. История генной инженерии.
Формальной датой рождения генной инженерии считают 1972 год. В этот год группа исследователей во главе с американским биохимиком Полом Бергом, работавшим в Стэнфордском университете, что неподалеку от Сан-Франциско в Калифорнии, сообщила о создании вне организма первой рекомбинантной ДНК. Ее еще называют гибридной, т.к. она состоит из ДНК-фрагментов различных организмов. Первая рекомбинантная молекула ДНК состояла из фрагментов кишечной палочки (E. Coli – Escherihia coli), группы генов самой этой бактерии и полной ДНК вируса SV40, вызывающего развитие опухолей у обезьяны. Такая рекомбинантная структура теоретически могла обладать функциональной активностью в клетках, как кишечной палочки, так и обезьяны. Она могла как челнок “ходить” между бактерией и животным. За эту работу Полу Бергу в 1980 году присуждена Нобелевская премия. Основные методы генной инженерии были разработаны в начале 70-х годов прошлого (XX) века. Их суть заключается во введении в организм нового гена. Для этого создают специальные генетические конструкции ? векторы, т.е. устройство для доставки нового гена в клетку. В качестве вектора используют плазмиды.
Что такое плазмиды? ( Кольцевая двухцепочечная молекула ДНК, которая есть в бактериальной клетке. (Она состоит из нескольких тысяч пар нуклеотидов)).
В бактериальной клетке, кроме основной, не покидающей клетку ДНК, может содержаться несколько различных плазмид, которыми она обменивается с другими бактериями. Плазмиды являются автономными генетическими элементами, редуплицирующимися в бактериальной клетке не в то же время, что основная молекула ДНК. Плазмиды несут жизненно важные для бактерии гены – гены лекарственной устойчивости к антибактериальным препаратам. Бактерия, имеющая различные плазмиды, приобретает устойчивость к различным антибиотикам, к солям тяжелых металлов. Поскольку плазмиды могут переходить из одной бактериальной клетки в другую, то они быстро распространяясь среди бактерий, сохраняют им жизнь. Поэтому плазмиды называют даром природы генным инженерам.
3. Методы генной инженерии.
Наиболее распространенными методом генной инженерии является метод конструирования и переноса рекомбинантных ДНК. Этот метод включает несколько этапов.
1. Создание вектора.
Этот этап состоит из двух последовательных стадий: рестрикции и лигирования.
Рестрикция – означает “разрезание”, “ограничение”. При помощи фермента ? рестрикционной эндонуклеазы или рестриктазы, открытой в 1974 году швейцарским ученым Вернером Арбером, происходит разрезание плазмидной ДНК, образуется расщепленная плазмида с “липкими” концами ? ТТАА и ААТТ. ( Бактериальные клетки выpaбатывают рестриктазы для разрушения инородной ДНК, чтобы защищаться от вирусной инфекции.) Этой же рестриктазой разрезают ДНК человека (выделенную из клетки) на множество различных фрагментов, но с одинаковыми “липкими” концами. Поскольку используется один и тот же фермент ? рестриктаза ? “ липкие” концы плазмиды и “липкие” концы ДНК человека (чужеродный ген) будут являться комплементарными. <Рисунок 1>
Лигирование - “сшивание”. Фрагменты ДНК человека включают в плазмиды и их комплементарные “липкие” концы “сшивают” ферментом лигазой. Образуется рекомбинантная плазмида.< Рисунок 1>
2. Tрaнcформация – введение.
Рекомбинантные плазмиды вводят в бактериальные клетки (E. Coli), обработанные специальным образом, чтобы они на короткое время стали проницаемы для макромолекул. Однако, плазмиды проникают лишь в часть обработанных клеток. <Рисунок 1>. Tрaнcформированные бактерии вместе с плазмидой приобретают устойчивость к определённому антибиотику. Это позволяет отделить трaнcформированные бактерии от нетрaнcформированных, так как они погибают на среде, содержащей антибиотик. Чтобы их отделить друг от друга, бактерии высевают на питательную среду так, чтобы клетки находились на расстоянии друг от друга. Каждая из трaнcформированных клеток размножается и образует колонию из многочисленных потомков – клон. < Рисунок 2>
3. Скрининг – отбор среди клонов трaнcформированных бактерий тех, которые содержат плазмиды, несущие нужный ген человека.
Все бактериальные колонии покрывают специальным фильтром. Когда его снимают, на нём остаётся отпечаток колоний. Затем проводят молекулярную гибридизацию. Фильтры погружают в раствор с радиоактивно меченым зондом. Зонд – это полинуклеотид, комплементарный части искомого гена (Р32). Он гибридизируется лишь с теми рекомбинантными плазмидами, которые имеют нужный ген. После гибридизации на фильтр в темноте накладывают рентгеновскую плёнку и через несколько часов её проявляют. Засвечиваются те участки на плёнке, где располагаются клоны трaнcформированных бактерий с нужным геном. Их отбирают, размножают (клонируют), так как они способны выpaбатывать белок, кодируемый этим геном. <Рисунок 2>
Закрепление объяснённого материала.
- Как называется рассмотренный нами метод генной инженерии?
- Из каких этапов он состоит?
- Что такое вектор?
- Сколько стадий включает этап создания вектора?
- Опишите эти стадии.
- Что такое трaнcформация?
- Что такое скрининг?
- Опишите скрининг.
4. Синтез гена искусственным путём.
Не всегда удаётся вырезать точный ген с помощью рестриктаз. Многие гены расщепляются этими ферментами на несколько частей, некоторые не содержат последовательностей, узнаваемых рестриктазами. Тогда поступают другим образом. Самостоятельная работа с текстом учебника. Прочитайте текст стр. 102 – 103 со слов “Поэтому в ряде случаев…” до слов “ С помощью клонирования….” и ответьте на вопрос: “Как получить клон с нужным в данном случае геном?”
Ответ.
Начинается клонирование с целенаправленного получения нового гена. Для этого из клеток человека выделяют и – РНК – копию этого гена. С помощью фермента обратной трaнcкриптазы, открытой в 1970 году Д. Балтимором и Г. Теминым (американские ученые – лауреаты Нобелевской премии) синтезируют коплементарную цепь ДНК. Затем эта цепь ДНК служит матрицей для синтеза обратной трaнcкриптазой комплементарной второй цепи ДНК, которая называется к-ДНК (комплементарная ДНК). Она соответствует гену, с которого считала информация и – РНК, запущенная в систему обратной трaнcкриптазой. Комплементарная ДНК (к – ДНК) встраивается в бактериальную плазмиду, которой трaнcформируют бактерии и получают клоны, содержащие только выбранные гены человека.
5. Значение и перспективы генной инженерии.
Значение генной инженерии велико. О достижениях генной инженерии и перспективах послушаем сообщение учащегося. (Приложение 1).
VI. Закрепление.
Тестовая работа. Выбери правильный ответ. Четыре варианта. (Приложение 2, 3)
. На развороте доски написаны ответы для проверки. Учащиеся обмениваются тестами, проверяют и оценивают их.Доска. Ответы на тесты.
| Варианты – 1, 3 | Варианты – 2 ,4 |
| 1.в | 1.б |
| 2.г | 2.в |
| 3.б | 3.г |
| 4.б | 4.в |
| 5.а | 5.в |
Оценка.
- “5” -5 правильных ответов.
- “4” - 4 правильных ответов.
- “3” - 3 правильных ответа.
V. Задание на дом. По учебнику А. О. Рувинского параграф 17, вопросы после параграфа, записи в тетради.
Комментарии:
Использование технологии модульного обучения позволяет конструировать личностно-ориентированный тип обучения и воспитания, обеспечивающий особый стиль творческого взаимодействия учащихся и учителя, направленный на формирование жизненных гуманистических ценностей, определение мировоззренческой позиции учеников; активизацию познавательной деятельности учащихся на основе учета их интеллектуальных возможностей....
16 06 2026 3:45:34
На данном уроке дети знакомятся с внешним и внутренним строением сердца человека....
15 06 2026 0:45:18
![]("/img/contest-medal-icon.png" "\"Лауреат\""){kind=icon}
Цель урока: познакомить с классификацией класса земноводные, особенностями внешнего и внутреннего строения земноводных; познакомить с происхождением класса; классификацией земноводных; изучить особенности строения земноводных....
14 06 2026 12:46:37
Урок поможет учащимся расширить кругозор о методах, используемых при диагностике различных патологических заболеваний, передаваемых по наследству, и их профилактике....
13 06 2026 15:23:49
В основе урока лежит реализация принципов развивающего обучения. Урок изучения нового материала построен на основе самостоятельной деятельности учащихся при работе с учебно-тематическими картами. Материал можно использовать при проведении уроков соответствующей темы для учащихся 9-х и 11-х классов.
...
12 06 2026 13:55:20
Урок знакомит учащихся с основными путями выделения продуктов обмена в организме человека, показывает особенности строения органов выделения, особенности строения почек, регуляцию мочеиспускания. Формирует представление о заболеваниях мочевыделительной системы, их причинах и основах профилактики. Показывает роль гигиены питания, питьевого и солевого режима, вредных привычек (алкоголя) на функционирование органов выделения и организма в целом....
11 06 2026 19:45:37
Занятие-путешествие проводится в «Зимнем саду», «Зооцентре», «Аквацентре» станции юных натуралистов №2, где созданы условия как для виртуального путешествия по Китаю, знакомства с его историей, традициями, изучения вклада Китая в мировую культуру, так и пpaктического общения с его живыми обитателями....
10 06 2026 13:24:32
У учеников уже сформировано представление о покровах тела, опopно-двигательной системе, способах передвижения, дыхательной, пищеварительной, выделительной системе. И данная тема непосредственно связана с предыдущими темами, даёт представление о целостности организма и его эволюционном развитии. Предлагается дифференцированное домашнее задание.
...
09 06 2026 22:54:40
Цель сформировать знания о происхождении, распространении, хаpaктерных особенностях внешнего и внутреннего строения отдела "Голосеменные растения"; научить узнавать их в природе, отличать от других отделов растений; сформировать представление об эволюционном значении строения голосеменных, как наиболее сложно организованных по сравнению со споровыми растениями....
08 06 2026 1:15:28
Методическая разработка содержит рекомендации по выполнению и защите исследовательских проектов школьников. Проектная деятельность учащихся рассматривается как средство развития творческого и интеллектуального потенциала учеников....
07 06 2026 23:30:58
Урок проводится после изучения основной темы: "Пищеварительная система человека". Урок комбинированный, сочетает актуализацию знаний и изучение нового материала, с использованием ИКТ, компьютерной презентации. В качестве закрепления используются задания на определение соответствия болезней и их описания....
06 06 2026 3:28:17
Органеллы цитоплазмы делятся на мембранные и немембранные, последние в свою очередь могут быть двухмембранные и одномембранные....
05 06 2026 0:51:19
Урок биологии в 10-м классе призван расширить знания о функциях белков в живой клетке; научить учащихся выявлять причины происходящих в клетке процессов, используя свои знания о функциях в ней белков....
04 06 2026 16:56:18
Задачи урока направлены на то, чтобы познакомить и сформировать у учащихся представление о внутриклеточных паразитах, механизмах проникновения и воздействия вирусов на клетку хозяина, а также профилактику и меры борьбы с вирусами, вызывающими болезни растений, животных и человека....
03 06 2026 9:31:12
В данной статье представлен материал урока по теме « Беспозвоночные» в 7 классе по программе Пасечника. Урок в игровой форме позволяет обобщить знания о моллюсках, насекомых и других беспозвоночных животных. Занимательные задания не только повысят интерес к изучению предмета и окружающего мира, но и позволят детям применять полученные знания в повседневной жизни.
...
02 06 2026 1:55:33
На современном этапе модернизации образования возникла необходимость разработать новые подходы к внедрению в учебный процесс современных технологий. Актуальность межпредметного интегрирования в школьном обучении очевидна. Она обусловлена современным уровнем развития науки, в котором ярко выражена интеграция естественно-научных знаний. Природа – это наш общий дом. В природе все взаимосвязано. Поэтому важно, чтобы у учеников складывалось целостное восприятие мира при изучении предмета....
01 06 2026 16:31:49
Представлен конспект урока на тему "Шляпочные грибы, их строение, питание, размножение". На уроке учащиеся знакомятся с особенностями строения, питания и размножения шляпочных грибов....
31 05 2026 17:10:19
Организация такого урока предполагает:
– большую степень самостоятельности обучающихся в приобретении новых знаний;
– наличие у обучающихся сформированных навыков работы с литературой;
– достаточное количество литературы (и другого материала) для изучения на уроке;
– наличие четкого плана действий для каждой группы.
...
30 05 2026 0:54:36
Целью урока является продолжение формирования эволюционного понимания развития органического мира, закрепление логических цепочек причинно-следственных связей между изменениями условий окружающей среды и формированием адаптационных приспособлений организмов определенных систематических групп....
29 05 2026 6:21:18
Хлорелла — одноклеточная зеленая водоросль, имеет вид микроскопического неподвижного зеленого шарика до 15мкм в диаметре, жгутиков нет. Поверхность клетки покрыта твердой двуконтурной оболочкой целлюлозной породы....
28 05 2026 4:39:30
Урок по биологии с использованием компьютерных презентаций....
27 05 2026 11:12:52
Учащиеся знакомятся с изображением природы (русского леса) в русской поэзии XIX века, с многообразием растительного мира средней полосы, развивают интерес к изучению природы, к поэзии....
26 05 2026 4:51:20
В опытах на животных для исследования пищеварения желудка применяли фистулу этого органа. Операция состоит в том, что через разрез стенки желудка внутрь него вставляют металлическую фистульную трубку и укрепляют ее швами....
25 05 2026 5:10:17
Цель урока: познакомить учащихся с методами изучения наследственности; расширить знания о законах генетики, пpaктическое применение знаний; развивать интерес к предмету; показать влияние среды на формирование признака....
24 05 2026 17:51:57
Внеклассное мероприятие в форме комaндной игры-соревнования учитывает возрастные особенности детей среднего школьного возраста, развивает познавательный интерес учащихся, формирует коммуникативные навыки и умения, даёт возможность взаимообучения более сильными детьми слабых. Уделяется большое внимание литературным произведениям о России, что прививает любовь к чтению книг, воспитывает патриотизм....
23 05 2026 10:26:51
Целью работы автора является повышение познавательной активности обучающихся на уроках биологии, интереса к предмету и эффективности обучения. Данная цель предполагает реализацию следующих задач: содействовать развитию познавательного интереса, повысить мотивацию к учению, развивать творческие способности, создать комфортные условия для обучения, использовать возможности готовых ЭОР на уроке и вне его, создавать и применять собственные ЦОР направленные на удовлетворение потребностей учеников....
22 05 2026 4:34:22
Урок для 6-го класса, способствующий развитию умения работать с дополнительной литературой, компьютерами; формирующий умения делать выводы, сравнивать и использовать уже имеющиеся знания, а также формирующий бережное отношение к здоровью....
21 05 2026 7:37:15
Современная система экологического образования формирует преимущественно теоретиков. Они испытывают трудности там, где необходимо перейти от теории к пpaктике, не объяснять, а действовать. В статье представлена игра для пpaктического применения знаний и умений учащихся. Она проходит в форме соревнования двух комaнд в пять этапов: «Вода», «Жилище», «Пища», «Болезни», «Зрелища». В ней могут принять участие дети младшего и среднего школьного возраста....
20 05 2026 10:25:55
Сальмонеллезом болеют чаще молодые собаки, однако есть вероятность заражения взрослых особей. Инфекцию нельзя предупредить вакцинацией....
19 05 2026 7:33:38
В современных условиях очень важно, чтобы учащиеся получали не только сумму знаний, но умели применять их на пpaктике, интеграция химических умений в биологические темы способствует формированию общеучебных компетенций, формированию более целостной картины мира в сознании учащихся. Учащиеся лучше воспринимают и усваивают материал, если им довелось при этом провести, хотя бы небольшое исследование....
18 05 2026 2:48:13
Цель урока: изучить биографию Н.И.Вавилова; показать взаимосвязь между основными проблемами романа и жизнью ученого.
...
17 05 2026 0:46:56
На уроке 11-классники изучат основные хаpaктеристики вирусов, опираясь на межпредметные связи, получат пpaктические навыки в ходе изучения оригинальных текстов с помощью технологии критического мышления. Урок построен по принципу исследования, основные этапы которого – теоретический анализ, прогнозирование, мысленный эксперимент, выводы – обучающиеся проживают в группах....
16 05 2026 5:58:25
Цели урока: образовательная – познакомить с особенностями строения и функциями клеточных структур эукариотических клеток, определить роль каждого органоида в жизни клетки, сформировать представление о клетке, как о целостной самовоспроизводящейся живой системе, научиться распознавать органоиды по внешнему виду; развивающая – развить у учащихся интерес к биологической науке, предметное мышление, умение анализировать и сопоставлять факты, выделять главное в тексте, логическое мышление, различные виды памяти; воспитательная – формирование у учащихся бережного отношения ко всему живому на нашей планете, представления об уникальности каждого организма....
15 05 2026 0:10:39
Урок изучение нового материала ‒ составная часть темы «Размножение», опирается на знания учащихся, полученные в 9-м классе. В ходе урока большая часть материала предлагается в виде таблиц для удобства изучения и восприятия. Закрепление нового материала в виде тестовой проверки проверит овладение учащимися большого объема учебного материала. Чередование различных форм и методов обучения сохранит внимание учащихся в течение урока....
14 05 2026 16:30:46
Игра позволяет расширить и углубить знания учащихся о природе как гениальном конструкторе, инженере, художнике и великом строителе, покажет умения учащихся создавать приборы (сейсмограф, барометр) и эмблемы науки бионики. Игра будет способствовать развитию умения работать с информацией.
...
13 05 2026 12:19:58
Урок – ролевая игра дает чувствовать себя исследователем, специалистом и важным человеком в мире взрослых. Поэтому дети становятся серьезными, более ответственно относятся к своему заданию, ответы стараются обосновать. Пpaктическая работа с проросшими семенами и другими семенами культурных растений дает дополнительные знания о них, ребята учатся пользоваться специальной литературой.
...
12 05 2026 13:13:57
Урок биологии разработан для 7-го класса с применением основ гуманной педагогики. Тип урока – изучение и первичное закрепление знаний. На уроке создаются условия для развития у учащихся положительной мотивации к обучению биологии. Целью данного урока является не только усвоение новых знаний учащимися, но и развитие умения видеть и чувствовать красоту, воспитание бережного отношения к окружающему миру....
11 05 2026 20:16:53
Насекомые — настоящие наземные беспозвоночные. Класс насчитывает около 1 млн. видов. Тело насекомых четко разделено на голову, гpyдь, брюшко. Голова образована четырьмя сегментами....
10 05 2026 14:40:29
На экскурсии учащиеся познакомятся с разнообразием растений, осенними явлениями и приспособленностью растений к перезимовке, различными методами биологических исследований....
09 05 2026 7:28:15
Учащиеся знакомятся с лекарственными растениями, правилами сбора и охраны растений; учатся различать самые обычные цветущие травы: тысячелистник, чистотел, одуванчик; учатся ценить и беречь красоту природы; развивают речь, логическое мышление; закрепляют знания правил поведения в природе, ориентирования....
08 05 2026 4:32:31
Учащимся 5-го класса предлагается презентация темы "Происхождение человека", подготовленная учениками 11-го класса на компьютере. Урок является интегрированным (биология + информатика). Чтобы разгрузить детей в течение учебного часа, устраиваются физкультминутка, гимнастика для глаз, релаксационная пауза. Урок динамичен, дети не устают, они все время активны. Подобные уроки вызывают интерес и у старшеклассников и у ребят помладше, а потому являются очень эффективными....
07 05 2026 18:12:35
Закрепление и расширение знаний о значении эндокринной системы, особенностях функционирования желез внутренней секреции. Научиться определять болезни, связанные с гипо- или гиперфункцией желез внутренней секреции на примере литературных героев....
06 05 2026 23:44:19
В работе показана возможность использования цифровой лаборатории «Архимед» на уроке и во внеурочное время по курсу ботаники по программе И.Н. Пономаревой. Дано описание, методика выполнения и результаты некоторых лабораторных работ, проводящихся с использованием цифровой лаборатории «Архимед»....
05 05 2026 18:26:31
Урок биологии в 6-м классе посвящен изучению корневой системы растений....
04 05 2026 12:52:59
![]("/img/contest-cup-icon.png" "\"Победитель\""){kind=icon}
Данная разработка предлагает проведение урока с использованием слайд-презентации, с целью активизации познавательной деятельности учащихся на уроках биологии....
03 05 2026 6:58:55
Урок способствует формированию у учащихся ответственного, экологически грамотного отношения к окружающему миру, изложение нового материала базируется на уже имеющиеся у учащихся знания....
02 05 2026 2:48:49
Под действием климата и внешней среды - группы людей были наделены особенностями, которые стали отличать их между собой. Так сформировались расы....
01 05 2026 2:48:53
Проект направлен на привлечение внимания жителей поселка к окружающей среде и сохранению здоровья человека. Улучшение экологической обстановки, ликвидация свалок, изменение общественного мнения о значимости каждого жителя в решении этой проблемы и формирование биологического и экологического мышления....
30 04 2026 18:22:13
Урок для 5-го класса по естествознанию на основе интеpaктивного обучения, при котором учащиеся активно включаются в поиск нового знания через различные виды деятельности....
29 04 2026 3:36:59
Комбинированный урок биологии "Изучения видов корней и типов корневых систем". Учащиеся овладевают умениями описывать растения, распознавать типы корневых систем на примерах растений Ростовской области, а также учатся вести диалог по обсуждаемым вопросам....
28 04 2026 11:13:36
Еще:
Биология, химия -1 :: Биология, химия -2 :: Биология, химия -3 :: Биология, химия -4 :: Биология, химия -5 :: Биология, химия -6 :: Биология, химия -7 :: Биология, химия -8 :: Биология, химия -9 :: Биология, химия -10 :: Биология, химия -11 :: Биология, химия -12 :: Биология, химия -13 :: Биология, химия -14 :: Биология, химия -15 :: Биология, химия -16 :: Биология, химия -17 ::
